THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH CÓ ABS CHO XE CON

Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
mục lục
Lời nói đầu 4
Chơng1: hệ thống phanh trên ô tô và phơng án thiết kế 5
1. hệ thống phanh ô tô. 5
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của Hệ thống phanh 5
1.1.1. Công dụng của hệ thống phanh. 5
1.1.2. phân loại hệ thống phanh trên ô tô. 6
1.1.3. Yêu cầu chung của hệ thống phanh trên ôtô. 6
1.2. Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu phanh 7
1.3. Cơ cấu phanh đĩa: 14
1.4. Dẫn động phanh. 17
1.4.1. Về phơng thức dẫn động 18
1.4.2. Về phơng thức điều chỉnh lực phanh 25
Chơng 2 : Thiết kế tính toán cơ cấu phanh 40
1. Xác định mômen phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh 40
2. Xác định các lực tác dụng trong cơ cấu phanh cầu sau 42
2.1 Xác định góc
( )

và bán kính () 42
2.2. Xây dựng họa đồ lực phanh: 44
3. Kiểm tra hiện tợng tự xiết của cơ cấu phanh cầu sau: 47
3.1. Đối với guốc trớc của cơ cấu phanh 47
3.2 Đối với guốc sau của cơ cấu phanh ta có: 47
4. Tính toán cơ phanh cầu trớc 48
4.1. Xác định các kích thớc còn lại và kiểm tra các chỉ tiêu về
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
1
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
độ bền của má phanh 49

4.1.1. Công ma sát riêng L 49
4.1.2. áp suất trên bề mặt tấm má phanh 50
4.2. Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh 52
5. Tính bền một số chi tiết 53
5.1 Tính toán guốc phanh 53
5.1.1 Tính toạ độ trọng tâm G của tiết diện. 53
5.1.2. Kiểm tra bền guốc phanh 55
5.2 Tính bền trống phanh 69
5.3. Tính bền đờng ống dẫn động phanh 69
Chơng 3: Thiết kế tính toán hệ thống dẫn độngphanh 71
1 . Thiết kế tính toán dẫn động phanh 71
1.1. Đờng kính xi lanh công tác
71
1.2. Đờng kính xi lanh chính 71
1.3 Hành trình làm việc của pistông trong các xi lanh
72
2. Thiết kế tính toán bộ trợ lực 73
2.1. Các phơng án trợ lực 73
2.2. Thiết kế bộ trợ lực: 80
2.2.1 Hệ số trợ lực: 80
2.2.2 Xác định kích kích thớc màng trợ lực: 81
2.2.3 Tính lò xo bộ cờng hóa 82
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
2
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Chơng 4: Mô phỏng hệ thống phanh có ABS 85
4.1.giới thiệu về State flow 85
4.2. Mô hình Mô phỏng hệ thống phanh 86
4.2.1. Bộ trợ lực chân không 88
4. 2.2. Xy lanh chính 89

4.2.3. Khối van điều khiển: 91
4.2.4. Xy lanh công tác
96
4.2.5. Cơ cấu phanh 102
4.3.Một số kết quả mô phỏng 103
Chơng 5: Quy trình gia công chi tiết 105
1. Phân tích kết cấu - Chọn dạng sản xuất: 105
1.1. Phân tích kết cấu: 105
1. 2. Chọn dạng sản xuất: 105
2. Lập quy trình công nghệ: 105
2.1. Phơng pháp tạo phôi: 105
2.2. Thiết kế quy trình công nghệ: 106
Kết luận 115
Tài liệu tham khảo 116
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
3
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Lời nói đầu
Trong xã hội hiện nay, ôtô là một trong những phơng tiện quan trọng để vận
chuyển hành khách và hàng hoá, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ,
ngành sản xuất chế tạo ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển và hoàn thiện
hơn đáp ứng khả năng vận chuyển, đảm bảo tốc độ, sự an toàn cũng nh đạt hiệu
quả kinh tế cao. Nền công nghiệp ôtô của một nớc đã có thể coi nh là một chỉ
tiêu đánh giá sức mạnh của nền công nghiệp nặng của một quốc gia.
Song song với việc phát triển ngành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn cho ngời
và xe càng trở nên cần thiết. Do đó trên ôtô hiện nay xuất hiện rất nhiều cơ cấu
bảo đảm an toàn nh: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí trong đó cơ cấu phanh
đóng vai trò quan trọng nhất. Cho nên khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo
phanh có hiệu quả cao, an toàn ở mọi tốc độ nhất là ở tốc độ cao; để nâng cao đ-
ợc năng suất vận chuyển ngời và hàng hoá là điều rất cần thiết.

Đề tài này có nhiệm vụ Thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có ABS
cho ô tô con dựa trên xe tham khảo là xe BMW series 325i. Sau 12 tuần nghiên
cứu thiết kế dới sự hớng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hồ Hữu Hải và toàn thể
các thầy trong bộ môn ôtô đã giúp em hoàn thành đợc đồ án của mình. Mặc dù
vậy cũng không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra
những thiếu sót đó để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Hữu Hải cùng toàn thể các thầy trong bộ
môn đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Hồ Văn Th
Nguyễn Tiến Thọ
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
4
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Chơng1
hệ thống phanh trên ô tô và phơng án thiết
kế
1. hệ thống phanh ô tô.
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của Hệ thống phanh
1.1.1. Công dụng của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh trên ô tô là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn
chuyển động của ô tô với công dụng sau:
Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi xe đang chuyển động.
Giữ xe đứng yên trên đờng dốc trong khoảng thời gian dài mà không cần có
sự có mặt của ngời lái xe.
Nhờ có hệ thống phanh ngời lái có thể tăng đợc vận tốc chuyển động trung
bình của ôtô và do đó nâng cao đợc năng suất vận chuyển.
1.1.2. phân loại hệ thống phanh trên ô tô.
Theo cơ cấu điều khiển trên xe:

Phanh tay điều khiển bằng cần.
Phanh chân điều khiển bằng bàn đạp.
Ngày nay, xe con chỉ sử dung hệ thống phanh thủy lực, trong đó bao gồm các
dạng:
Phanh thủy lực không có trợ lực
Phanh thủy lực có trợ lực.
Phân loại theo kết cấu truyền lực điều khiển:
Dẫn động phanh một dòng.
Dẫn động phanh hai dòng.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
5
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Các dòng truyền lực này độc lập với nhau, nhằm tránh sự cố xảy ra cùng
một lúc trên tất cả hệ thống phanh, nâng cao độ tin cậy, an toàn cho xe chuyển
động. theo quy chuẩn của quốc tế chỉ cho phép dùng loại dẫn động hai dòng trở
lên.
Theo khả năng điều chỉnh lực phanh có thể chia:
Hệ thống phanh không có điều chỉnh lực phanh.
Hệ thống phanh có điều hòa lực phanh.
Hệ thống phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe ABS.
Ngoài ra còn có thể phân chia hệ thống phanh theo vị trí bố trí cơ cấu phanh:
Bố trí ở trong lòng bánh xe.
Bố trí ở cạnh cầu xe.
1.1.3. Yêu cầu chung của hệ thống phanh trên ôtô.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu sau:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe, đảm bảo quãng đờng
phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trờng hợp nguy hiểm.
Phanh êm dịu trong mọi trờng hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi phanh.
Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
không lớn.

Dẫn động phanh có độ nhậy cảm lớn, sự chậm tác dụng nhỏ.
Đảm bảo việc phân bố mô men phanh trên các bánh xe phải thoả mãn điều
kiện sử dụng tối đa trọng lợng bám khi phanh với bất kỳ cờng độ nào và không
xảy ra hiện tợng trợt lết.
Không có hiện tợng tự siết.
Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt tại.
Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (hoặc đĩa phanh) cao, ổn
định trong điều kiện sử dụng.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
6
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Giữ đợc tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh
trên bánh xe.
Đối với hệ thống phanh đỗ: Phải có khả năng giữ xe đứng yên trên dốc (kể
cả khi vắng mặt ngời lái xe) trong thời gian dài. Ngời lái phải thực hiện đợc động
tác phanh này tại ghế lái.
1.2. Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu phanh
1.2.1. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục:
Sơ đồ cấu tạo(hình 1.1)
Nguyên lý làm việc:
Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ hình đĩa hay còn gọi là trống phanh. Đĩa này đ-
ợc bắt cố định trên mặt bích của dầm cầu, các guốc phanh đợc đặt trên các trục
lệch tâm (13) dới tác dụng của lò xo (4) các má phanh luôn ép chặt hai pittông
của xilanh phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát vào cam lệch tâm
(11). Cam này cùng với chốt phanh (13) có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má
phanh và trống phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các tấm ma sát, giữa
các pittông của xilanh (2) có lò xo nhỏ để ép các pittông luôn sát vào các guốc
phanh.
Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh hao
mòn đều nhau thì guốc phanh đằng trớc có gắn má phanh dài hơn. Vì phía bên

trái bao giờ cũng chịu lực ma sát lớn hơn.
Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất lỏng với áp suất cao truyền đến xilanh
(2) tạo nên lực ép trên các pittông và đẩy các guốc phanh (1) và (5) ép sát vào
trống phanh, do đó quá trình phanh đợc thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò
xo(4) sẽ kéo các guốc phanh (1) và (5) trở lại vị trí ban đầu giữa má phanh và
trống phanh có khe hở, vì vậy quá trình phanh kết thúc.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
7
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Trong quá trình sử dụng các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở giữa má
phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở trở lại bình thờng thì
phải điều chỉnh khe hở ở phía trên má phanh. Bằng cách xoay cam lệch tâm
(11) và ở phía dới bằng cách xoay chốt lệch tâm (13).
Hình 1.1: Cấu tạo cơ cấu phanh kiểu trống
1- Guốc phanh; 2- Xi lanh bánh xe; 3- Mâm phanh; 4- Lò xo hồi vị; 5- Guốc
phanh; 6, 8- Má phanh; 7- Trụ dẫn hớng; 9- Bu lông quay cam điều chỉnh; 10-
Lò xo của cam điều chỉnh; 11- Cam điều chỉnh; 12- Vòng lệch tâm;
13- Trục lệch tâm; 14- Đai ốc hãm.
1.2.2. Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm .
Sơ đồ cấu tạo (hình 1.2)
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
8
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Hình 1.2: Cấu tạo cơ cấu phanh kiểu trống đối xứng qua tâm
1,13- Xilanh phanh; 2- Tấm chắn; 3- Nút xả không khí; 4- Đờng nối dẫn dầu;
5, 14- Chốt tỳ; 6,10- Guốc phanh; 7- Cam lệch tâm; 8- Pittông; 9, 12- Lò xo
hồi vị; 11- Má phanh.
Đặc điểm quan trọng: Mỗi guốc phanh quay quanh một chốt lệch tâm, đợc
bố trí đối xứng với đờng trục của cơ cấu phanh.
Nguyên lý làm việc: Khi đạp bàn đạp phanh, dầu đợc dẫn động từ xilanh tổng

phanh qua đờng dẫn đi tới các xilanh bánh xe. Dới tác dụng của áp suất dầu hai
pittông 1, 13 dịch chuyển đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh do đó quá
trình phanh đợc thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị 9 sẽ kéo các guốc
phanh 10, 6 trở về vị trí ban đầu, giữa trống phanh và má phanh có khe hở và quá
trình phanh kết thúc. Việc điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và má phanh đợcc
thực hiện bằng cách xoay cam lệch tâm 7.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
9
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
1.2.3. Cơ cấu phanh dạng bơi.
Sơ đồ cấu tạo(Hình 1.3):
Hình1.3 : Cấu tạo cơ cấu phanh dạng bơi
Nguyên lý làm việc:
Đặc điểm chính của các loại cơ cấu phanh trên là: Đều có một điểm tựa cố
định (chốt lệch tâm) nghĩa là guốc phanh chỉ có một bậc tự do, còn ở cơ cấu
phanh dạng bơi ở guốc phanh có 2 bậc tự do và không có điểm tựa cố định. Cơ
cấu phanh dạng bơi hai xilanh làm việc đều tác dụng lên đầu trên và đầu dới của
guốc phanh, khi phanh các guốc phanh sẽ dịch chuyển theo chiều ngang và ép
má phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự áp sát giữa trống phanh và má phanh cho
nên khi ép sát vào trống phanh thì má phanh bị cuốn theo chiều quay của trống
phanh. Mỗi má phanh lúc đó sẽ tác dụng vào pittông và đẩy ống xilanh làm việc
tỳ sát vào điểm tựa cố định, lúc đó hiệu quả phanh sẽ tốt hơn và lực tác dụng nên
bàn đạp giảm đi nhiều.
Hiệu quả phanh của ôtô khi tiến và lùi đều bằng nhau đó là u điểm nhng
khuyết điểm lớn nhất của cơ cấu phanh là kết cấu phức tạp.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
10
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
1.2.4. Cơ cấu phanh điều khiển bằng cam.
Sơ đồ cấu tạo(hình 1.4):

Đặc điểm: Cơ cấu phanh này chỉ dùng cho xe có tải trọng lớn và dùng cho
hệ thống phanh dẫn động bằng khí nén.
12
11
6
5
10
7
8
9
15
14
13
A
A
1
2
3
4
Hình 1.4 : Cấu tạo cơ cấu phanh dạng cam
1- Chốt guốc phanh; 2- Mâm phanh; 3- Tấm chắn; 4- Êcu; 5- Tấm đệm chốt
guốc phanh; 6- Khoá hãm; 7- Guốc phanh; 8- Lò xo hồi vị; 9- Tấm ma sát; 10-
Trục con lăn; 11- Cam ép; 12- Con lăn; 13- Đòn điều chỉnh; 14- Trục cam
phanh;
Nguyên lý làm việc :
Cụm cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh 2, nối cứng với bích cầu, các tấm ma
sát 9 có cấu tạo hình lỡi liềm tơng ứng với đặc tính mài mòn của chúng và đợc
lắp trên hai guốc phanh 7. Các guốc phanh này tựa tự do lên các bánh lệch tâm
lắp trên mâm phanh 2, trục của các guốc phanh cùng với các mặt tựa lệch tâm
cho phép định tâm đúng các guốc phanh so với trống phanh khi lắp ráp các cơ

cấu. Khi phanh cam ép 11 sẽ chuyển động đẩy các guốc phanh ra làm cho nó áp
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
11
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
sát vào bề mặt trống phanh để thực hiện quá trìng phanh, giữa cam ép 11 và guốc
7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh, bốn lò xo hồi vị 8
trả guốc phanh về vị trí nhả phanh.
1.2.5. Cơ cấu phanh tự cờng hoá.
Sơ đồ cấu tạo (Hình 1.5).
Hình 1.5 cơ cấ phanh tự cờng hóa
Cơ cấu phanh guốc tự cờng hóa có nghĩa là khi phanh bánh xe thì guốc
phanh thứ nhất sẽ tăng cờng lực tác dụng lên guốc phanh thứ hai.
Có hai loại cơ cấu phanh tự cờng hóa: cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng
đơn, cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép.
Cơ cấu phanh tự cờng hoá tác dụng đơn.
Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh đợc
liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trợt của một cơ cấu điều chỉnh di động. Hai
đầu còn lại của hai guốc phanh thì một đợc tựa vào mặt tựa di trợt trên vỏ xi lanh
bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trợt của piston xi lanh bánh xe. Cơ cấu
điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
12
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
guốc phanh. Cơ cấu phanh loại này thờng đợc bố trí ở các bánh xe trớc của ôtô
du lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép.
Cơ cấu phanh tự cờng hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh đợc
tựa trên hai mặt tựa di trợt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu
phanh loại này đợc sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến
trung bình.

Tóm lại: Qua phân tích kết cấu phanh loại guốc, chúng ta thấy rằng tuỳ theo
sự bố trí các guốc phanh và điểm tựa sẽ đợc hiệu quả phanh (mômen phanh) khác
nhau, mặc dù kích thớc guốc phanh nh nhau. Hiện nay có xu hớng sử dụng phanh
guốc loại bình thờng với các điểm tựa ở một phía. Và nếu cần thiết thì làm thêm
bộ phận cờng hoá ở truyền động phanh.
1.2.6. Cơ cấu phanh loại có piston bậc
Trên hình 1.6 trình bày cơ cấu phanh với ống xi lanh làm việc có các đờng
kính khác nhau.
Lực tác dụng lên hai guốc phanh trong trờng hợp này sẽ khác nhau. Với
chiều quay của trống phanh nh hình vẽ thì má bên phải làm việc thuận lợi hơn vì
có hiện tợng tự siết, vì thế má bên phải cần ít lực ép hơn có nghĩa là đờng kính
piston nhỏ hơn so với má bên trái.
Ưu điểm: của cơ cấu phanh loại này là đảm bảo các má phanh mòn đều.
Nhợc điểm: là có một má phanh làm việc không thuận lợi nên hiệu suất
phanh không cao. Cơ cấu phanh loại này thơng chỉ làm việc tốt khi xe tiến, còn
khi xe lùi thì cơ cấu phanh làm việc không tốt.

SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
13
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con

Hình1.6: cơ cấu phanh piston bậc
1.3. Cơ cấu phanh đĩa:
Phanh đĩa đợc dùng phổ biến trên ô tô con có vận tốc cao, đặc biệt hay gặp ở
cầu trớc. Ngày nay phanh đĩa đợc dùng nhiều cho cả cơ cấu cầu trớc và cầu sau
xe vì có các yêu điểm chính sau:
Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát
thay đổi, hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống. Điều này giúp cho bánh xe bị phanh
làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao.
Khối lợng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn,nên tổng khối lợng chi tiết không tro

nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đờng của bánh xe.
Khả năng thoát nhiệt ra môi trờng dễ dàng.
Dễ dàng trong công việc sửa chữa và thay thế tấm ma sát.
Công nghệ chế tạo gặp ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong
sản xuất.
Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh tự động khe hở của má phanh và
đĩa phanh.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
14
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Tuy nhiên phanh đĩa khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không
che kín hoàn toàn. Bởi vậy ở các xe có khả năng việt dã không cao không dùng
cơ cấu này.
1.3.1 Các loại phanh đĩa
Hiện nay có hai loại phanh đĩa :
Phanh đĩa có giá xy lanh cố định( hình 1.7 a)
Phanh đĩa có giá xy lanh di động.(hình 1.7 b)
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh cố định gồm hai xylanh công tác đặt hai bên
đĩa phanh. Số lợng xy lanh công tác có thể là hai, bốn đặt đối xứng nhau, hoặc ba
xylanh với hai xylanh nhỏ một bên còn một bên kia là xy lanh lớn.(hình 1.7 a)
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh di động bố trí một xy lanh. Giá xy lanh đợc di
chuyển trên các trục nhỏ dẫn hớng. Khi phanh xy lanh đẩy piston và má phanh
vào má của đĩa phanh, sau đó đẩy giá đặt xy lanh trợt trên trục dẫn hớng để ép
nốt má phanh bên kia vao đĩa phanh (hình 1.7 b). Loại có kết cấu các tấm má
phanh tự lựa đợc điều khiển bằng một xy lanh lực đặt trên giá quay cũng thuộc
vào loại này. ở đây các tấm má phanh có thể quay tự lựa trong giá đỡ của xy lanh
quay.
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
15
a) loại giá đỡ cố định

b) loại giá đỡ di động
Hình 1.7 Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Ngày nay ở trên xe dùng chủ yếu phanh đĩa có giá di động vì:
Chất lỏng chỉ đa vào một xy lanh, bởi vậy tăng diện tích cho không khí luồn
vào làm mát đĩa phanh và má phanh tránh hiện tợng sôi dầu phanh khi phanh
liên tục.
ở đây cơ cấu phanh có thể nằm sát ra phía vành bánh xe, dành không gian
bố trí các chi tiết để tạo nên đờng tâm trụ đứng giả tởng với bán kính bằng
không hoặc bằng âm.
Kết cấu đơn giản hơn, tạo điều kiện hạ giá thành của cụm chi tiết cơ cấu
phanh.
Ưu điểm của phanh đĩa:
Phanh đĩa đợc dùng phổ biến cho xe có vận tốc cao đặc biệt hay gặp ở cầu
trớc. Ngày nay, phanh đĩa đợc dùng cho cả cầu trớc và cầu sau vì các u điểm
chính sau:
Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đặc biệt dễ dàng.
Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong
sản xuất.
Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh ổn định hơn so với cơ cấu phanh
kiểu tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. Điều đó giúp cho các bánh xe bị phanh
làm việc ổn định , nhất là ở tốc độ cao .
Khối lợng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn nên tổng các khối lợng các chi tiết
không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đờng của xe.
Khả năng thoát nhiệt ra môi trờng bên ngoài là dễ dàng.Thoát nớc tốt: Do n-
ớc bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi lực ly tâm nên tính năng phanh đ-
ợc phục hồi trong một thời gian ngắn.
Không cần điều chỉnh phanh.
Nhợc điểm của phanh đĩa:
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47

16
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Nhợc điểm của phanh đĩa là khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa
phanh không đợc che đậy kín, bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má phanh và
đĩa phanh khi ôtô đi vào chỗ lầy lội làm giảm ma sát giữa đĩa phanh và má phanh
khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả.
Má phanh phải chịu đợc ma sát và nhiệt độ lớn hơn. Phanh đĩa có tiếng kêu
rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.
Trên các xe hiện nay có 2 loại phanh đĩa thờng đợc sử dụng:
Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh cố định:
Khi có lực phanh, dầu cao áp sẽ dồn đến xy lanh đẩy hai pittông ép các má
phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
Số lợng xy lanh công tác có thể là 2, 4 đặt đối xứng nhau hoặc có thể là 3
với 2 xy lanh nhỏ 1 bên, còn bên kia là xy lanh lớn.
Cơ cấu phanh đĩa có giá xy lanh di động:
Phanh đĩa có giá xylanh di động chỉ bố trí xylanh thuỷ lực một bên. Giá
xylanh có thể di động động đợc trên các trục nhỏ dẫn hớng bắt trên moay ơ. Khi
phanh, dầu cao áp đẩy pittông ép một bên má phanh áp sát vào đĩa phanh, đồng
thời đẩy giá đặt xylanh trợt trên trục dẫn hớng đến ép má phanh còn lại áp sát vào
trống phanh. Khi cả hai má phanh đều ép sát vào đĩa phanh, phanh mới đợc thực
hiện.
Phanh đĩa có giá xylanh di động đợc dùng trên đa số các xe ôtô du lịch ngày
nay do chỉ bố trí một bên xylanh nên tăng diện tích đợc làm cho đĩa phanh, tránh
hiện tợng sôi dầu khi phanh liên tục.
1.4. Dẫn động phanh.
Dẫn động phanh trên ô tô con có các dạng sau đây:
Dẫn động cơ khí: dùng cho phanh tay.
Dẫn động thủy lực:
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
17

Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Loại không có trợ lực (ít dùng hiện nay)
Loại có trợ lực (thờng gặp) bằng chân không, điều khiển hai dòng độc
lập hoặc bố trí hổn hợp, có điều chỉnh lực phanh (với điều hòa lực phanh hoặc bộ
chống bó cứng ABS).
1.4.1. Về phơng thức dẫn động
a. Dẫn động phanh bằng cơ khi:
Sơ đồ cấu tạo(hình 1.8)
Hình 1.8 : Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí
1- Tay phanh; 2 - Thanh dẫn; 3,5 - Con lăn của dây cáp; 4 - Dây cáp ở phía
trớc; 6 - Thanh dẫn trung gian; 7 - Trục; 8, 10 - Dây cáp dẫn động phanh;
9 - Thanh cân bằng; 11 - ống dẫn hớng; 12 - Trục lệch tâm của thanh ép.
Đặc điểm và nguyên lý làm việc.
Chủ yếu áp dụng cho phanh tay (phanh dừng xe).
Thanh dẫn 2 cùng với tay phanh 1 đặt dới bảng đồng hồ. Thanh dẫn 2 nối
liền với dây cáp 4, Các con lăn 3,5 dẫn hớng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào mút
thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng 9,
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
18
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
thanh dẫn 6 lắp bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 có tác dụng phân bố đều lực
phanh truyền qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và bánh xe phải
phía sau. Bên trong cơ cấu các dây cáp đợc luồn qua ống dẫn hớng 11, ống này
hàn vào mâm phanh. Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, đòn bẩy này tác động lên
guốc phanh thông qua các tấm đỡ, đòn bẩy ép lên trên trục lệch tâm 12 (bắt chặt
trên các guốc phanh) bằng cách xoay trục mà điều chỉnh vị trí của cần ép so với
tấm đỡ.
Khi kéo tay phanh 1 dây cáp tác động lên đòn bẩy ép và hãm bánh xe sau
lại. Khi nhả phanh đòn bẩy ép trở về vị trí ban đầu, dới tác động của lò xo hồi vị
b. Dẫn động bằng chất lỏng (dầu):

1. Dẫn động thuỷ lực một dòng.
Sơ đồ dẫn động(hình 1.9):
Hình 1.9: Sơ đồ dẫn động phanh bằng dầu
1- Bàn đạp phanh; 2- Xy lanh phanh chính; 3 - Đờng dẫn dầu; 4 Xy lanh
bánh xe; 5 Má phanh; 6 Lò xo hồi vị; 7 Guốc phanh.
Nguyên lý làm việc:
Khi phanh ngời lái tác dụng lực vào bàn đạp 1 qua thanh đẩy pittông nằm
trong xilanh. Do đó dầu bị ép và sinh ra áp suất cao trong xilanh 2 và trong đờng
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
19
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
ống dẫn 3. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng lên bề mặt của các pittông ở các
xilanh 4. Hai pittông này thắng lực lò xo 6 sẽ đẩy hai má phanh 5 ép sát vào
trống phanh 7 và tiến hành phanh ôtô vì trống phanh 7 gắn liền với moayơ bánh
xe khi nhả bàn đạp nghĩa là ngừng phanh, lò xo 6 sẽ kéo hai má phanh 5 về vị trí
ban đầu dới tác dụng của lò xo 6 các pittông trong xilanh làm việc 4 sẽ ép dầu trở
lại xilanh chính 2.
2.Dẫn động bằng thuỷ lực hai dòng .
Hình 1.10. Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng
Kết cấu dẫn động phanh phụ thuộc vào các dạng sơ đồ bố trí dẫn động
phanh. Trong đó dang a và b là dạng dẫn độc lập. các cơ cấu phanh bánh xe chỉ
đợc dẫn một đờng độc lập. Các dạng sau là hỗn hợp, trong đó có một số hoặc
toàn bộ đợc dẫn bàng hai đờng dầu từ các dòng khác nhau vào.
Việc dẫn động phanh hai dòng đòi hỏi xy lanh chính phải có hai ngăn, làm
việc độc lập, đợc điều khiển bằng một cần piston liên hệ với bàn đạp phanh. Các
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
20
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
ngăn của xy lanh chính trong sơ đồ dẫn động các xy lanh bánh xe theo sơ đồ
(hình 1.11).

2
1
1
1
1
1
2 2 2 2
3
3
3
3
3
a) TT
b) T
c) HT D) LL
e) HH
Hình 1.11 : Các sơ đồ dẫn động phanh bằng thuỷ lực hai dòng
1- Xi lanh chính ; 2- Đờng ống dẫn dầu có áp suất ; 3- Bánh xe.
ở sơ đồ a: một dòng dẫn động hai bánh xe cầu trớc, một dòng dẫn động hai
bánh xe cầu sau. ở sơ đồ b dẫn động chéo : một dòng cho một bánh xe trớc và
một bánh xe sau và dòng còn lại cho các bánh xe chéo.
ở sơ đồ c: Dẫn động hỗn hợp bao gồm một dòng cho tất cả các bánh xe, còn
dòng thứ hai chỉ cho các bánh xe trớc.
ở sơ đồ d : Một dòng dẫn động ba bánh xe, hai bánh trớc và một bánh sau
ở sơ đồ e : Dẫn động hỗn hợp hai dòng song song cho cả bốn bánh xe.
ở sơ đồ kiểu TT nếu h hỏng dòng phanh cầu trớc, có thể xảy ra quay vòng
thừa trên đờng vòng, nếu h hỏng dòng phanh cầu sau có thể dẫn tới mất tính dẫn
hớng của xe khi phanh gấp. ở sơ đồ T khi có sự cố một dòng có thể dẫn tới hiện
tợng tự quay xe khi đi thẳng, hiên tợng này đợc khắc phục đáng kể nếu bán kính
quay bánh xe quanh trục trụ đứng là âm với các u nhợc điểm ở trên.

SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
21
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
c. Dẫn động phanh bằng khí nén:
Hình 1.12Cấu tạo chung của dẫn động phanh khí nén
1 - máy nén khí; 2 - bầu lọc khí; 3 - bộ điều chỉnh áp suất; 4 - đồng hồ áp
suất; 5 - bàn đạp phanh; 6 - van an toàn; 7 - bình chứa khí; 8 - van phân
phối (tổng phanh); 9 - bầu phanh; 10 - cam phanh; 11 - lò xo cơ cấu phanh;
12 - guốc phanh.
Qua sơ đồ cấu tạo của dẫn động phanh khí nén chúng ta thấy hệ thống bao
gồm các phần tử chính sau:
Máy nén khí, van áp suất và các bình chứa khí: là bộ phận cung cấp nguồn
khí nén có áp suất cao (6-7 KG/cm
2
) để hệ thống phanh hoạt động;
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
22
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
Van phân phối: là cơ cấu phân phối khí nén từ các bình chứa khí đến các bầu
phanh để tạo lực tác dụng lên cam ép thực hiện phanh các bánh xe;
Bầu phanh: thực chất là một bộ pittông xi lanh khí nén, nó là cơ cấu chấp
hành biến áp suất khí nén thành lực cơ học tác dụng lên cam ép để thực hiện quá
trình phanh.
Dẫn động phanh bằng thuỷ lực có u điểm êm dịu, dễ bố trí, độ nhạy cao nhng
lực điều khiển trên bàn đạp không thể giảm nhỏ do tỉ số truyền của dẫn động
thuỷ lực có giới hạn.
Để giảm lực điều khiển trên bàn đạp, đối với ôtô tải trung bình và lớn ngời ta
thờng sử dụng dẫn động phanh bằng khí nén. Trong dẫn động phanh bằng khí
nén lực điều khiển trên bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối còn
lực tác dụng lên cơ cấu phanh do áp suất khí nén tác dụng lên bầu phanh thực

hiện.
Dẫn động phanh khí nén có u điểm giảm đợc lực điều khiển trên bàn đạp
phanh, không phải sử dụng dầu phanh nhng lại có nhợc điểm là độ nhạy kém
(thời gian chậm tác dụng lớn) do không khí bị nén khi chịu lực.
d. Dẫn động phanh chính bằng thủy khí kết hợp
Sơ đồ cấu tạo dẫn động phanh thuỷ khí(hình 1.13)
Nguyên lý làm việc và u nhợc điểm :
Dẫn động khí nén đảm bảo tính năng điều khiển của hệ thống dẫn động, còn
dẫn động thuỷ lực đảm nhận chức năng bộ phận chấp hành. Phần khí nén gồm
có: tổng van phanh 1 kết hợp với những cơ cấu tuỳ động kiểu pittông và xilanh 4
và 6, nối với nhau bằng đờng ống 3 và với ngăn dới của tổng van 1. Ngăn trên
của tổng van thông qua đờng ống dẫn 2 phanh khí nén của rơmooc. áp suất khí
nén tác động lên các pittông ở trong hai xilanh tạo lực đẩy các pittông các xi lanh
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
23
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
thuỷ lực khí 4 và 6. Phần thuỷ lực dẫn động gồm 2 đờng dẫn dầu độc lập, xi lanh
chính 4 nối với bốn xi lanh công tác 8 bằng các đờng ống dẫn. Xi lanh công tác
này tác động lên guốc phanh 8 và 10 ở cầu giữa và trớc, xilanh chính 6 tác động
lên hai guốc phanh 12 nhờ xi lanh công tác11.
2
3
1
5
7
6
8
9
8
9

8
8
10
10
11
11
12
12
4
Hình 1.13 : Sơ đồ dẫn động phanh thuỷ khí
1- Tổng phanh liên hợp; 2- Đờng ống dẫn tới phanh rơmooc; 3- Đờng ống
dẫn tới phanh ô tô kéo; 4,6 Xy lanh; 5,7 Bình chứa dầu; 8 Xy lanh của cầu
trớc và cầu giữa; 9 Guốc phanh của cầu trớc; 10 Guốc phanh cầu giữa; 11
Xy lanh phanh cầu sau
*Ưu điểm:
Đảm bảo độ nhạy cao, phanh đồng thời đợc tất cả các bánh xe, điều khiển
nhẹ nhàng. Đồng thời đảm bảo đợc khả năng tuỳ động và khả năng điều khiển
phanh rơmooc .
*Nhựơc điểm:
Cấu tạo phức tạp, giá thành cao, toàn bộ hệ thống phanh ngừng làm việc khi
hệ thống khí nén hỏng, khối lợng chăm sóc tăng lên và phức tạp. Đặc biệt hiệu
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
24
Đồ án tốt nghiệp: thiết kế và mô phỏng hệ thống phanh có abs cho xe con
quả sử dụng giảm khi ở nhiệt độ thấp, do đó nó ít đợc áp dụng trên các ôtô.
1.4.2. Về phơng thức điều chỉnh lực phanh
I. Điều chỉnh bằng bộ điều hòa lực phanh
Quá trình phanh xe đều dẫn đến hiện tợng tăng tải trọng tác dụng lên cầu
trớc, giảm tải trọng cầu sau. Sự phân bố lực phanh cần thiết phải đảm bảo mối
quan hệ giữa lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh và lực thẳng đứng tác dụng lên các

bánh xe. Thực hiện đợc yêu cầu này sẽ nâng cao đợc hiệu quả phanh, giảm mài
mòn lốp, tăng khả năng điều khiển xe và nâng cao an toàn chuyển động. Bộ điều
hòa lực phanh là một trong các kết cấu bố trí trên xe nhằm thực hiện mục đích
này.
1. Bộ điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất:
A
P
2
P
1
34
1
2
F
Hình1.14 Sơ đồ điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất
1. ụ hạn chế; 3. Phớt; 2. Piston; 4. Bệ tì
p
1
, p
2
: áp suất dầu xilanh chính và ở bánh sau
Nguyên lý hoạt động:
SV: Hồ Văn Th-Nguyễn Tiến Thọ Lớp Ô tô_K47
25